Nat. Commun.：Pt/TiO2同时活化分子氧和表面晶格氧实现低温CO氧化

催化计 · 公众号 · · 2024-08-13 16:02

正文

纳米催化群-1： 256363607

开发含 Pt 量较低的高性能 Pt 催化剂用于低温（ <100 ℃ ） CO 催化氧化非常重要，同时具有非常大的挑战。

有鉴于此，中国科学院过程研究所苏发兵研究员、朱廷钰研究员、刘霄龙博士、上海交通大学刘晰副教授、北京工商大学纪永军教授、北京理工大学陈文星副教授等报道一种低 Pt 高活性催化剂，其中的 Pt 担载量仅为 0.15 wt % 。

本文要点

要点1. 构筑的催化剂为 Pt-Ti 金属间单原子合金、 Pt 纳米粒子共同担载在缺陷型 TiO ₂ 载体上，在 80 ℃ 或 120 ℃ 进行 CO 的催化氧化，在 80 ℃ 的 TOF 达到创纪录的 11.59 s ^-1 ，在 120 ℃ 实现 CO 的完全氧化。

要点2. 由于 Pt-Ti 金属间合金和 Pt 纳米粒子的协同作用，缓解 CO 和 O ₂ 的竞争吸附，增强 O ₂ 的活化。 Pt 单原子能够通过 Pt-Ti 金属间结构保持稳定，在 Pt-Ti 金属间合金导致 TiO ₂ 晶格变形。晶格变形实现了活化表面晶格氧，因此能够在低温发生 Mars-van Krevelen 机理和 Langmuir-Hinshelwood 机理。

Zhang, T., Zheng, P., Gao, J.et al. Simultaneously activating molecular oxygen and surface lattice oxygen on Pt/TiO ₂ for low-temperature CO oxidation. Nat Commun 15, 6827 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-50790-3

https://www.nature.com/articles/s41467-024-50790-3

电催化讨论群-1： 529627044

光催化群-2： 927909706

均相催化与酶催化群-2： 929342001

纳米催化群-1： 256363607

多孔材料群-2： 813094255